【摘要】：變速器是車輛傳動系統(tǒng)中是非常重要的組成部分,變速器性能的優(yōu)劣直接影響著整車性能的好壞,故不論是對變速器的研發(fā)還是制造都需要進行大量試驗,以此來判斷變速器的各種性能參數(shù)能否達到設計預期。變速器研發(fā)和制造環(huán)節(jié)中必不可少的試驗設備—變速器試驗臺,主要用在研發(fā)過程中的變速器性能試驗以及制造過程中的變速器出廠校驗試驗。本課題的研究對象是大功率液力變速器試驗臺,主要用于大功率液力變速器的檢測測量。相比普通的變速器試驗臺,大功率液力變速器試驗臺具有大功率、大扭矩、重載等特點。我國在大功率液力變速器方面的關鍵技術底子比較薄弱,且對應的試驗設備更是少見,故本課題的研究對我國大功率液力變速器試驗臺的自主研發(fā)具有指導作用和借鑒意義,同時對我國提升大功率液力變速器的研發(fā)能力和核心技術的掌握起到了促進作用。大功率、大扭矩、重載的特點對試驗臺的靜、動態(tài)特性提出了更高的要求,且結構的強度、剛度、抗振性大大影響著試驗臺的整體性能,將直接反應到試驗臺測量精度上,所以對試驗臺的關鍵零部件試驗臺底座、高速加載主軸進行系統(tǒng)研究是很有必要的。本文以450k W液力變速器試驗臺為主體,完成了對試驗臺結構型式的搭建和機械零部件的結構設計,以試驗臺高速加載主軸、驅(qū)動及前加載底座為研究對象。用有限元軟件ABAQUS作為分析工具,對試驗臺高速加載主軸、驅(qū)動及前加載底座進行分析研究及優(yōu)化設計,主要研究內(nèi)容及方法包括:(1)以原有試驗臺驅(qū)動及前加載底座結構為研究對象,用ABAQUS對底座的抗振性能進行分析研究,主要研究了不同元結構及不同約束布置形式對底座動態(tài)性能的影響規(guī)律,并在對底座拓撲優(yōu)化的基礎上對底座的筋板進行了尺寸優(yōu)化。對優(yōu)化前后底座進行了比較分析,得到優(yōu)化后的底座在重量減輕17.75%的同時,一階固有頻率提高26.27%。該優(yōu)化路線為相似結構的試驗臺底座結構設計提供了一種新的設計路徑。(2)應用ABAQUS自帶的建模模塊建立了大功率液力變速器試驗臺高速加載主軸的三維模型,采用ABAQUS中的彈簧單元來簡化主軸的軸承支承邊界條件,建立了高速加載主軸的有限元分析數(shù)字模型。運用參數(shù)化討論的研究方法,深入研究了不同規(guī)格矩形花鍵與不同直徑軸頸組合主軸結構、不同主軸跨距對高速加載主軸靜動態(tài)性能的影響規(guī)律,并最終得到高速加載主軸的優(yōu)化結構。研究結果為提升試驗臺的整體性能提供了理論依據(jù)。
【學位授予單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U467
【圖文】：

車輛外部環(huán)境、車輛受載情況等等[5]。當前，常用的智能換控控制方式有神經(jīng)網(wǎng)絡換擋控制、自學習換擋控制、還有模糊換控控制[6][7]。在重型車輛，工程機械和軍用特種車輛等領域，國外發(fā)達國家基本都采用大功率液力變速器，并由此產(chǎn)生了許多有知名度的廠商，比較出名的有美國 Allison、美國 CAT、德國 ZF 等等。美國 ALLISON 公司自 1946 年開始對變速器進行研制以來，在通過將近 70 年的漫長發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為全球在重載車輛大功率液力機械變速器領域的先驅(qū)，目前，該公司的變速器產(chǎn)品己經(jīng)成功發(fā)展到了第五代[8]。Allison 變速器自從 19 世紀70 年代進入中國市場以來，已經(jīng)在我國眾多領域得到了推廣應用。美國 CAT 公司在工業(yè)燃氣輪機、采礦裝備、天然氣引擎、柴油機、工程機械等領域擁有上百年的技術積淀，同時也是大功率液力機械變速器技術新成長起來的優(yōu)秀者[9]，其液力機械變速器產(chǎn)品從 65kW 至 466kW 都有涉獵，并迅速得到了推廣應用。德國 ZF 公司從成立至今經(jīng)過了百年的歷史沉淀，其變速器產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋到了工業(yè)的各個領域，覆蓋面相當廣泛，包含各種輕、中、重型液力變速器，尤其在大功率液力變速器方面在業(yè)界享有極高的聲譽。

圖 1.2 國產(chǎn)大功率液力變速器貴州凱星液力傳動機械有限公司是一家將研發(fā)、制造、銷售大功率液力變?yōu)橐惑w的企業(yè)，這在國內(nèi)是比較罕見的，其生產(chǎn)的大功率液力變速器產(chǎn)W 到 3000kW 都有涉獵，主要被應用于民用高端商務車輛、工程機械、油設備、軍用特種車輛等領域[13]。中國兵器內(nèi)蒙古第一機械集團有限公司于 2012 年獲得了國家科技部“大動變速器研發(fā)”項目的批準，通過多年的努力，不但在基礎理論原理方面

液力機械變速器方面有很深的技術積累，國外對其的研究歷史的研究使國外掌握了對其產(chǎn)業(yè)化的能力，并且有相當豐富的生產(chǎn)有相當完善的研發(fā)體系與試驗規(guī)范[17][18]。在美國、日本等對液力技術的國家都針對不同的液力機械變速器檢測項目制定了一系列美國通用汽車公司就針對液力機械變速器研發(fā)了循環(huán)循環(huán)振動試等一系列的試驗并制定了試驗標準[19]。試驗臺架設備的關鍵技術被國外知名的變速器企業(yè)與汽車公司壟日本 Horiba、奧地利 AVL。oriba 公司在車輛變速器測試系統(tǒng)方面進行了很多年的不懈研發(fā)常先進的技術，該公司研發(fā)的全輪驅(qū)動試驗系統(tǒng)不但可以進行穩(wěn)對實際路況進行模擬甚至是對高性能發(fā)動機圖譜進行模擬[20]。 AVL 的內(nèi)燃機領域在世界上享有極好的聲譽，是世界三大內(nèi)燃機上世紀五十年代便開啟了對變速器試驗臺架的研發(fā)，它研制出的試精度高、試驗項目齊全，在世界上得到了極高的聲譽[21]。

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 任永強;金長軍;吳永忠;;試驗臺加載軸結構及抗振性能研究[J];組合機床與自動化加工技術;2013年11期

2 吳曉健;陳良;;液力變速器空載試驗臺控制系統(tǒng)[J];工程機械;2013年11期

3 劉躍峰;;西安雙特:重型液力自動變速器開始發(fā)力[J];汽車零部件;2013年03期

4 孫大宇;;自動變速器試驗檢測裝備國內(nèi)外現(xiàn)狀分析[J];制造業(yè)自動化;2012年16期

5 楊旭東;孫棟;裔黔;李家春;;基于ABAQUS的龍門框架振動特性分析[J];制造業(yè)自動化;2012年16期

6 楊旭東;孫棟;裔黔;李家春;;基于ABAQUS的懸臂刨床立柱分析研究[J];現(xiàn)代制造工程;2012年07期

7 賈紅譜;;盛瑞8AT自動變速器投產(chǎn)下線[J];汽車縱橫;2012年02期

8 黃英姿;盧文輝;李美艷;;凱星液力引領我國大功率液力變速器發(fā)展——訪貴州凱星液力傳動機械有限公司董事長王建新[J];機床與液壓;2011年12期

9 張樹桐;;淺談計算機輔助工程(CAE)的發(fā)展及應用[J];科技傳播;2010年16期

10 王曉煜;賈振元;楊帆;張樹禮;;龍門加工中心橫梁部件的拓撲優(yōu)化設計與分析[J];制造技術與機床;2009年11期

相關重要報紙文章 前1條

1 陳新勇;應福根;;首臺大功率液力自動變速器樣機研制成功[N];中國航天報;2012年

相關博士學位論文 前1條

1 張雁;重型載重汽車液力自動變速換擋策略與品質(zhì)研究[D];吉林大學;2015年

相關碩士學位論文 前7條

1 李俊玉;重載車輛AMT測試試驗臺研究[D];浙江大學;2014年

2 張文達;某電動自行車整車車架靜動態(tài)特性仿真研究[D];中北大學;2013年

3 張世宏;試驗臺架高速主軸單元CAE分析與研究[D];合肥工業(yè)大學;2013年

4 代義佩;FF機械式變速器試驗臺的設計研究[D];武漢理工大學;2012年

5 趙薇;汽車8速液力自動變速器的性能研究[D];上海工程技術大學;2011年

6 紀宗輝;電主軸靜動態(tài)特性分析方法及其應用研究[D];湖南大學;2010年

7 董其慧;羚羊轎車用液力機械自動變速器研究與開發(fā)[D];重慶大學;2006年

本文編號：2797514